采用现象教学法培养学生物理学科核心素养

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  摘 要: 物理学起源于现象观察和研究.初中物理强调,从生活走向物理,从物理走向社会,明确地提出初中物理学习的一般方法——基于现象的学习和探究,这无疑是学生物理学科核心素养培养的重要渠道.为此,在初中物理中开展现象教学法的研究实践,有利于突破初中生物理学习难度,把物理回归到解决问题、拓展应用的基本轨道上来.
  关键词: 学科核心素养;现象教学法;初中物理;实践
  初中物理课程的基本理念之一,从生活走向物理,从物理走向社会[1].自然界的神奇现象震撼人心,生活中的物理现象妙趣横生,这两方面的客观存在与结合是建构初中物理教学的基石,也是物理课程设计的起点.初中生在小学综合科学课程的基础上第一次较为系统地学习物理课程,具有不小的难度,其表现在物理知识与物理现象和物理应用之间的脱节.因此,教学中把物理知识与学生的生活、经历链接起来,让学生从身边熟悉的生活现象入手去探究并认识物理规律,同时将认识到的物理知识、科学研究方法与社会实践及其应用结合起来,体会物理在生活与生产中的实际应用,感悟物理学对人类文明进程的推动作用,从而增加学习物理的乐趣,并培养良好的思维习惯和科学探究能力.
   1 核心素养时代下物理学习应以学习者为中心开展基于现象的学习
  近年来,在常规的教学活动中,即便教师在方法上、素材上逐渐向学生主体倾斜,但以知识获取为中心的基本格调并没有变,集中表现在两个方面:一方面是从书本到书本的学习,让学生直接、被动地接受前人留下的知识,学生很难意识到学习这些知识的意义所在,他们的学习便不是自己去发现意义,而是老师的灌输、书本的灌输,这必然影响学生的探索兴趣,阻碍学生探究能力的形成.另一方面,从学生的实际学习情况看,学生通过记忆、思考等方式获取知识的前提下,由于缺乏知识来源于生活、把知识回归社会的意识导向,在知识的应用上存在突出问题——无法将知识与生活现象(应用)链接起来.由此最为尴尬的是,物理学科的评价检测又基于现象和应用,但由于学生缺乏知识与现象的链接思维,导致费心费力获得的知识在评价检测时派不上用场,久而久之会给学生这种感觉——“我已经很努力了,概念、物理意义、公式都记住了,但就是考不了试,物理真是太难了,我已经丧失信心”.诚然,学生物理成绩的优劣,影响因素并不单一,但没有将知识和现象对接无疑是最直观的因素.因此,加强现象和知识有机链接,形成现象——问题——知识——释惑——应用的课堂链,是学生获得课堂意义感和效能感的可行渠道,也是培养学生物理学科核心素养的有效方法.
   2 现象教学法培养学生学科核心素养的基本模型
  在教学实践探索中,笔者建立了如图1所示的现象教学法培养学科核心素养的教学模型.本模型以学生学科核心素养为中心,核心素养是整个教学的最终指向.通过核心问题的提出、核心方法的应用和核心知识的获取,使学生在学习实践中获得物理学科核心素养.
  核心问题怎么得来?核心问题应该基于学生在生活中观察、经历过的现象或应用.核心问题对于每一节教学内容而言是有范围和指向的,学生通过详细阅读教材,结合生活中的各种现象应用,产生疑惑.梳理疑惑,就成了紧扣教材内容的问题.学生产生问题后,不一定对自己的问题有价值的估计和判断,有些问题是无意义的,甚至是无效的,所以接下来需要提炼问题,即通过师生的交流互动,把无关的、意义不大的问题去除,得到最有价值的、与教学内容关系密切的核心问题.再通过一系列教学活动,其中最重要的是实验活动——包括演示实验、分组实验、实验视频等,便可在探究、交流中解围解惑,获得核心知识.核心知识的获得实现了从现象到规律、从直观到抽象、从特殊到一般的跃迁,物理学中常常用定义、概念、符号、原理、定律、公式等的理解、应用呈现这种跃迁.核心知识获得后,还需通过进一步的练习来巩固、验证和强化核心知识,所以精心构思练习,是打通知识应用最后一公里的有效方式,是学生获得学习效能感的推进剂,更是学生学科核心素养获得的基本体现.
   3 现象教学法在教学实践中的使用案例
  笔者在教学大气压强这一节时,使用了现象教学法,取得了良好的教学效果.
  【设计思路】生活中大气压的应用和现象无处不在,但学生由于习以为常并没有特别去感知大气压的存在,所以抛出大气压这个话题的时候学生一定会有很多疑惑和问题.收集提炼这些问题,并通过预先编辑的视频素材(马德堡半球实验、托里拆利实验)以及生活中常见的大气压应用实例进行学习交流,让学生在思考、体验中获得核心知识——大气压的存在、大气压的测量、标准大气压的值以及氣压的变化.并通过练习让学生利用核心知识解决实际问题,从而完成整体教学环节的合龙,培养学生物理学科核心素养.
  【课堂摘录】学生通过预习和讨论,以自己观察和体验过的生活现象提出了不少问题,经师生交流,确定以下几个问题:(1)饮料是自己吸到嘴里的吗?与钢笔吸墨水是否是相同的原理?(2)空气中各个方向都有大气压强吗?(3)为什么有标准大气压的说法?(4)人为什么没有被大气压压垮?(5)高压锅的工作原理是什么?根据学生提出的以上问题,利用马德保半球实验视频和模拟实验(拉两个相对的吸盘)证实大气压的存在,再通过学生实验把吸盘压吸在水平面、墙面、顶面,证实空气中各个方向都有大气压;利用托里拆利实验视频了解测量原理和大气压强值,分析人的呼吸过程,列举海拔高度对大气压的影响.教学中通过师生交流、学生讨论,并利用视频实验,演示实验,学生小实验揭开谜底……通过教学实施,学生对本节的核心知识——“气体向各个方向都有压强;标准大气压的值为76cmHg(1.013×105Pa);气压随海拔高度升高而降低,液体的沸点随气压的降低而降低”有了充分的理解.在此基础上,再回到现象,学生自然理解饮料是人吸走了吸管里的空气,管内气压小于大气压,大气压将饮料压到嘴里.钢笔吸墨水,注射器细药液等道理一样.人没有被大气压压垮的问题,两个方面,一是人体内外气压差相当,二是人习惯了气压的存在.其他问题,学生已经在教学过程中释惑.最后,通过一个高压锅的计算题,学生完成了现象——问题——知识——释惑——应用的完整链条合龙,获得了核心知识并有效拓展,并在过程中培养了物理学科核心素养.
   4 现象教学法对物理教学的正向影响
  现象教学法从现象入手,把物理学习和生活物理紧密联系起来,透过现象提出问题,透过问题获得知识,透过知识增强体验,继而形成解释和解决一般性物理问题的能力,使学生在课堂上获得物理学习的效能感,培养学生观察生活中的物理、解释生活中物理现象、解决实际物理问题的能力,从而维持和增强学生物理学习的动机和兴趣.
  质量时代,如何让课堂更有教育涵养?衡量课堂的标准:一是学习的意义感标准,二是学习的自我感标准,三是学习的效能感标准[2].只有让学生建立起与客观世界的内在关联性,才能引导学生建立“进入世界的知识” 〔3〕.“进入世界的知识”是学习者在客观知识掌握基础上基于个人生命和生活体验,在理解、体验和探究的基础上自主建构的个人知识,并成为他处事的价值观和方法论.因此,利用现象教学法,挖掘现象本质与现象之美,链接现象和知识,联通个体和世界,不仅可提高物理教学效率,还有助于培养学生的创造性学习能力,真正促进学生物理学科核心素养的养成.
   参考文献:
  [1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
  [2]郭元祥.质量时代,如何让课堂更有教育涵养[J].人民教育,2016,(10).
  [3]赵汀阳.心事哲学.长话短说[M].北京:东方出版社,2001.
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